Der menschliche Körper beherbergt in vielen Bereichen eine Vielzahl von Bakteriengemeinschaften, deren Anzahl sich in den Billionen bewegt. Diese Bakterien sind in einer zehnfach höheren Zahl vorhanden als die Zellen in unserem Körper. Trotz ihrer extrem kleinen Größe wiegt ihre Gesamtmasse etwa 2-3 kg. Anatomisch gesehen finden sich die meisten von ihnen mindestens in der Speiseröhre und im Magen, während ihre Anzahl im Dünndarm bis zum Dickdarm zunimmt. Der Dickdarm ist der Ort, an dem sie am dichtesten vorkommen. Diese Bakteriengemeinschaft, die in unserem Körper lebt, wird Mikrobiota genannt. Der genetische Inhalt dieser Bakterien wird als Mikrobiom bezeichnet. Die Darmmikrobiota hat Auswirkungen auf Ernährung, Immunität, Verhalten und einige chronische Krankheiten. Die Mikrobiota fungiert als ein metabolisches, endokrines und immunologisches Organ. Die Darmmikrobiota übernimmt Funktionen, die der menschliche Körper nicht selbst erfüllen kann, und schafft somit eine symbiotische (wechselseitige) Beziehung. Sie ermöglicht die Verdauung unverdaubarer Nahrungsmittel, synthetisiert einige Vitamine und Mikronährstoffe, neutralisiert mit der Nahrung aufgenommene Toxine und krebserregende Substanzen, trägt zum Recycling von Cholesterin und Gallensäuren bei, fördert die Gesundheit der Darmzellen, reguliert die Durchblutung des Darms und verhindert das Wachstum schädlicher Bakterien im Darm. Unser Darm ist der Bereich, in dem Bakterien am häufigsten vorkommen. Die Entwicklung der Darmmikrobiota beginnt bereits im Mutterleib. Bei der Geburt (bei einer normalen Entbindung) und durch das Stillen nimmt das Baby weiterhin Bakterien auf. Im Laufe der Zeit entwickelt sich eine nahezu individuelle Mikrobiota für jedes Individuum. Der Inhalt dieser Mikrobiota wird durch den Geburtsmodus (normale Geburt/Kaiserschnitt), Antibiotikabehandlungen, Ernährung (Muttermilch oder Säuglingsnahrung) und Umweltfaktoren geprägt. Etwa im Alter von 3 Jahren ist die Darmmikrobiota weitgehend geformt. Während des Erwachsenenlebens bleibt sie weitgehend stabil. Mit dem Alter treten jedoch Veränderungen in der Verdauungsphysiologie und der Ernährung auf, die im Alter zu Veränderungen führen können. Die Darmmikrobiota wird leicht durch Ernährung, Medikamente und diätetische Faktoren beeinflusst. Bereits die Einnahme einer einzelnen Dosis Antibiotika kann Veränderungen in der Mikrobiota hervorrufen. Es gibt viele Gründe, die zur Entstehung von Übergewicht führen, und der Prozess ist noch nicht vollständig verstanden. Der Unterschied in der Mikrobiota zwischen adipösen und schlanken Individuen hat darauf hingedeutet, dass die Mikrobiota einen Einfluss auf Adipositas haben könnte. Heutzutage ist bekannt, dass die Darmmikrobiota mit Adipositas in Zusammenhang steht. Der Zusammenhang zwischen der Darmmikrobiota und Adipositas wurde zunächst in Studien mit keimfreien, also bakteriell freien, in speziellen Umgebungen gezüchteten Versuchstieren aufgezeigt. Es wurde beobachtet, dass keimfreie Nagetiere zur Aufrechterhaltung ihres Körpergewichts im Vergleich zu normalen Individuen 30 % mehr Nahrung benötigten. Obwohl keimfreie Mäuse mehr Nahrungsmittel konsumierten, hatten normale Mäuse 40-45 % mehr Körperfett als keimfreie Mäuse. Bei der Übertragung der Darmmikrobiota normaler Mäuse auf keimfreie Mäuse wurde innerhalb von zwei Wochen ein Anstieg des Körperfetts von etwa 60 % beobachtet. Dieser Anstieg ging einher mit einer Insulinresistenz, einer Hypertrophie der Fettzellen sowie erhöhten Leptin- und Glukosespiegeln im Blut. Wenn keimfreie Mäuse jedoch mit einer zucker- und fettreichen Diät gefüttert wurden, wurde beobachtet, dass sie nicht adipös wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Darmmikrobiota mit Adipositas in Zusammenhang steht. Dies kann damit erklärt werden, dass die Darmmikrobiota zur Verdauung unverdaubarer Nahrungsmittel beiträgt und somit die Energieeffizienz erhöht.

Es ist bekannt, dass eine Behandlung mit niedrigen Dosen von Antibiotika bei Nutztieren (Schafe, Kühe, Schweine) Auswirkungen auf die Gewichtszunahme hat. Insbesondere bei Tieren, die im frühen postnatalen Stadium eine niedrige Dosis Antibiotika erhielten, wurde ein Anstieg des Körpergewichts beobachtet. Seit vielen Jahren werden Antibiotika in der Nutztierhaltung eingesetzt, um die Gewichtszunahme zu fördern. Antibiotika zeigen diesen Effekt, indem sie die Darmmikrobiota verändern. Dies hat die Frage aufgeworfen, ob ein ähnlicher Effekt auch bei Menschen auftreten könnte. Erste epidemiologische Studien haben gezeigt, dass eine Exposition gegenüber Antibiotika in der Säuglingszeit mit einem erhöhten Body-Mass-Index verbunden ist.

In vielen Studien wurde gezeigt, dass es Unterschiede in der Mikrobiota zwischen adipösen und schlanken Individuen gibt. Die Mikrobiota von adipösen Individuen könnte durch Veränderungen in den hormonellen Prozessen, die mit dem Sättigungsgefühl verbunden sind, zur Entwicklung von Adipositas beitragen. Die Mikrobiota könnte auch zur Entwicklung von Adipositas beitragen, indem sie die Entwicklung der Darmzellen und die Verdauung sowie Absorption von Nahrungsmitteln unterstützt. Nach verschiedenen Adipositasoperationen und Diäten wurden Veränderungen in der Darmmikrobiota beobachtet, die mit dem Gewichtsverlust einhergingen. All diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es eine Beziehung zwischen Mikrobiota und Adipositas gibt. Obwohl die genauen Auswirkungen der Darmmikrobiota auf Adipositas nicht vollständig bekannt sind, könnten detailliertere Studien die Ursache-Wirkungs-Beziehungen klarer aufzeigen. In Zukunft könnte die Veränderung der Darmmikrobiota bei der Behandlung von Adipositas hilfreich sein.